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华能鹤岗电厂#1锅炉节能增效综合治理改造介绍

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台2017/9/25 9:48:12我要投稿
所属行业: 节能  关键词:锅炉节能 空气预热器 燃烧器

北极星环保网讯:一、概况:

华能鹤岗电厂一期两台300MW机组锅炉系哈尔滨锅炉厂引进美国ABB-CE公司技术设计制造的HG-1021/18.2-YM8型亚临界压力、中间一次再热、自然循环、固态排渣煤粉炉。该锅炉采用平衡通风、四角切圆燃烧,摆动式燃烧器,设计煤种为鹤岗烟煤。锅炉采用钢球磨中间储仓式乏气送粉系统,设计磨煤机干燥介质为热风+冷风+冷炉烟。

两台炉分别于1998年、1999年正式投产运行。投产后,一直存在锅炉燃烧稳定性差,灰渣含碳量均在10%以上,影响安全经济运行,主要为一次风掺入冷炉烟后,使煤粉着火所需氧量不足,着火点推迟,燃烧稳定性较差,为此,在2000年取消了冷炉烟系统。

二、锅炉运行现状(存在问题)

机组经过十多年的服役运行,根据机组运行工况及燃用煤质变化,进行多次改造,主要有汽轮机通流部分改造、锅炉再热器改造、停用冷炉烟系统等。目前,机组运行比较稳定,但由于当前入炉煤煤质偏离设计值较为严重(低位热值低于设计值800千卡/千克以上,灰分平均在40%-45%之间,较设计值平均升高18%),造成制粉电耗高、锅炉排烟温度高、主再热蒸汽温度偏低、空气预热器入口烟气温度偏低等问题,严重影响锅炉运行经济性。

1、制粉掺冷风量较大

投产后,制粉系统通风干燥方式由冷风+热风取代了冷风+热风+冷炉烟方式,根据防爆要求,磨出口温度控制在70℃以下;入炉煤水分低于设计工况;再循环风门长期处于关闭状态等四方面因素造成冷风量过大。实际运行中,两台炉8套制粉系统磨煤机入口冷风门开度均较大,制粉系统掺入的冷风量过高。

2、一次风率过高

本制粉系统设计利用制粉乏气来输送煤粉。当前入炉煤煤质发热量偏低,已经远低于原设计下限校核煤种。机组在90%负荷以上时火嘴需要全部投入,制粉乏气全部用于输送煤粉。实测#1炉四套制粉系统送粉总风量为140kg/s,计算锅炉燃烧总空气量为400kg/s,运行一次风率为35%(比设计值25%高出10%)。炉膛漏风率按5%考虑,实际运行二次风率为60%(比设计值70%低10%)。对锅炉燃烧稳定性和NOx排放产生不利影响,也不利于飞灰可燃物的控制。

3、锅炉配风不均

机组负荷处于250MW以上时,锅炉尾部烟气中CO浓度较高,(单位以ppm计)基本上千,280MW以上时甚至上万,另外,炉膛出口两侧烟温偏差较大。说明锅炉配风严重不均,有可能火焰中心偏斜,或者局部严重缺风。有必要进行一次风调平试验,及二次风门挡板进行检查。

4、炉膛顶部或尾部烟道漏风大

在280MW负荷以上时表盘氧量维持在4-5%的较高值时,烟气中的CO已经严重超标,说明炉膛顶部或尾部烟道存在严重漏风。造成炉膛内参与燃烧的有效空气量偏小,实际烟气量加大。这既是引风机出力不足的原因,也是造成空气预热器入口烟温较设计值偏低的原因。

5、燃烧器摆动机构损坏

原设计燃烧器一次风喷口、二次风喷口均具有上下摆动功能,再热汽温的主调节方式为燃烧器喷口的上下摆动。目前实际燃烧器喷口摆动机构均处于卡死状态,无法进行摆动调节,这是再热汽温偏低的主要原因之一。

6、一次风小风门无法远程控制

一次风管道上的24只一次风小风门均无法实现DCS远程操作控制,在负荷变动,给粉机投运台数变化时,无法及时减小或关闭未投运一次风喷口的送粉风量,造成一次风率偏大,制粉系统掺冷风量大等不利因素。不利于制粉系统通风量、送粉一次风量、再循环风量三者之间的匹配协调。同时,也是产生锅炉底部漏风的一个因素,根据试验,当A层对应停运给粉机的一次小风门未关闭时,影响锅炉排烟温度升高3-4℃。

7、汽温偏低

机组满负荷工况下,锅炉主汽温度和再热汽温均不同程度偏低。尤其是再热汽温偏低严重。这主要有两方面原因:燃烧器摆角无法摆动调节,取消了制粉系统冷炉烟再循环。锅炉原设计制粉系统干燥介质中有冷炉烟,由于冷炉烟的掺入,一定程度上推迟了煤粉着火点,抬高了炉膛的火焰中心,有利于主汽温度和再热汽温的维持。

目前,在低负荷工况下,可以通过下层火嘴停运,投上层火嘴的方式来抬高火焰中心,弥补汽温不足的情况,所以低负荷主汽和再热汽温基本能够维持。高负荷工况下,需要投运全部火嘴才能满足燃料量的供应,火焰中心无法维持在较高位置,汽温偏低严重。

延伸阅读:

煤粉工业锅炉节能增效技术改造研究

浅谈燃煤粉工业锅炉的发展前景及节能减排技术创新

火力发电厂节能减排方法研究及在SIS系统中的实现

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